专利名称：一种超低硫钢生产的冶炼工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于炼钢技术领域，特别是涉及一种超低硫钢生产的方法，尤其是冶炼超低硫钢时实现钢中硫含量的稳定控制。
背景技术：
除特殊钢种外，硫在钢中为有害元素，可以使钢产生热脆，还可以通过形成硫化物夹杂对钢的力学性能产生不利影响。随着高级别钢种需求量的日益增多，对钢材的质量要求越来越严格，在冶炼过程中要求钢中的硫含量尽可能降低，尤其是管线、容器等抗HIC、 SSCC类特殊用途的钢种要求硫含量小于0. 0010%，因此，能否实现钢中超低硫含量的稳定控制成为超低硫钢生产的关键。申请号为01120109. 6的中国专利公开了一种钢桶精炼炉超低硫钢生产的方法， 该发明提出了采用钢桶精炼炉对钢中硫含量进行控制。该发明的特点是，采用喂丝机将非金属脱硫粉剂制成的包芯线喂入钢液中，借助钢桶底部吹入的惰性气体搅拌钢液的过程， 使包芯线与钢中的硫反应，从而达到脱硫的效果。该发明专利可将钢液中的硫从0.010%降低到 0. 0010%。申请号为200710051985. 0的中国专利公开了一种短流程超低碳钢超低硫冶炼控制工艺，该发明主要是针对超低碳钢在铁水脱硫预处理过程中不能有效控制脱硫的问题。 该发明的特点是，工艺路线为KR铁水脱硫预处理-转炉-RH喷粉脱硫-连铸，KR铁水脱硫预处理将铁水中硫含量控制在<0.001%，RH只进行部分补充脱硫功能。该发明专利可将超低碳钢的硫含量控制在< 0. 0020%。通过对国内超低硫钢冶炼控制工艺相关的专利检索可知，目前超低硫钢冶炼控制工艺有两种方式一种是采用特殊的脱硫材料在精炼工序进行钢液脱硫，该工艺最大的问题是控制不稳定，难以满足批量生产的需求；一种是采用KR铁水脱硫预处理和后续工序补充脱硫进行超低硫钢冶炼，该方法对冶炼设备提出了要求，只针对具有KR设备的钢铁企业和超低碳类钢种的脱硫，具有一定的局限性。基于以上原因，本专利提出了一种超低硫钢生产的冶炼新工艺铁水喷镁脱硫预处理-转炉-钢包喷粉-LF炉精炼-RH精炼-连铸，实现了超低硫钢批量生产的需求，采用此类工艺进行超低硫钢冶炼，经检索未找到与该工艺相关的专利。
发明内容
本发明的目的是提供一种超低硫钢生产的冶炼工艺，工艺路线为铁水喷镁脱硫预处理-转炉-钢包喷粉-LF炉精炼-RH精炼-连铸，通过控制冶炼过程中各个环节的工艺参数，采用铁水喷镁脱硫预处理、转炉抑制回硫、钢包喷粉深脱硫和LF精炼脱硫实现了超低硫稳定控制，在转炉终点硫含量控制不稳定的情况下，钢包喷粉和LF炉精炼可以实现快速深脱硫，钢中的硫含量可以控制在< 0. 0010%,实现了超低硫钢批量、稳定生广。本发明解决问题所采用的技术方案是
采用的工艺路线为铁水喷镁脱硫预处理-转炉-钢包喷粉-LF炉精炼-RH精炼-连铸，各工序工艺控制参数如下(I)铁水喷镁脱硫预处理采用喷吹颗粒镁脱硫，脱硫后去除脱硫渣，脱后铁水中的[S] = 0. 002 0. 005% O(2)转炉转炉冶炼控制废钢硫含量彡0. 010% ;控制转炉造渣料白灰中硫含量要求彡0. 04% (重量百分比)；转炉终点温度T = 1680 1700°C，[S] = 0. 004 0. 010% ； 出钢采用铝铁强脱氧，加入量为4. 0 6. 5kg/t钢；出钢结束向钢包渣面加铝粒进行渣面脱氧，加入量0. 4 0. 6kg/1钢。(3)钢包喷粉到站温度 T = 1610 1640°C，[Alt] = 0. 040 0. 100% ;喷粉速度40 60kg/min,喷吹粉剂用量4. 0 6. Okg/t钢；喷吹时间控制在10 15min。(4) LF炉精炼加入高碱度精炼渣，加入量8. 0 12. Okg/t钢；控制钢包底吹氩气流量6. 0 8. ONL/ (min t钢)；精炼结束，钢渣氧化性(FeO+MnO) ( I. 5%，碱度(CaO)/ (SiO2) = 4. 0 8. 0 ；LF炉精炼脱硫时间控制在15 30min。本发明所述的钢包脱硫粉剂成分为(按重量百分比)CaO :75% 90%，SiO2 0% 5%，MgO :0% 8%，CaF2 :0% 7%，S彡0. 035%，余量为不可避免的杂质。本发明所述的LF炉精炼高碱度精炼渣成分为(按重量百分比)CaO :50 65%， SiO2 ( 5%, Al2O3 20 35%, MgO :3 8%，CaF2 :3 5%，S < 0. 05%，余量为不可避免的杂质。本发明的优点是在转炉终点硫含量控制不稳定的情况下可以快速实现超低硫钢冶炼；钢包喷粉脱硫工艺在喷吹时间10 15min内可将钢中的硫含量由0. 010%降低至
0.002%以内，脱硫率彡80%；LF炉精炼的脱硫时间控制在15 30min，RH精炼和连铸过程中钢水硫含量不再发生变化，采用此工艺可以快速、稳定的将钢中硫含量控制在0. 0010% 以内，实现超低硫钢种批量、稳定控制。
具体实施例方式实施例I :钢种X52MS，目标成品硫含量小于0. 0012%，采用的工艺路线为铁水喷镁脱硫预处理-转炉-钢包喷粉-LF炉精炼-RH精炼-连铸。铁水喷镁脱硫预处理采用喷吹颗粒镁脱硫，脱硫后去除脱硫渣，脱后铁水中的 [S] = 0. 005%。转炉冶炼转炉冶炼控制废钢硫含量0.008% ;转炉造渣料白灰中硫含量为
0.040% (重量百分比)；转炉终点温度T = 1680°C, [S] = 0. 0090% ;出钢采用铝铁强脱氧，加入量为4. 5kg/t钢；出钢结束向钢包渣面加铝粒进行渣面脱氧，加入量0. 5kg/t钢。钢包喷粉到站温度T = 1615。。，[Alt] = 0. 065% ;喷粉速度45kg/min,喷吹粉剂用量5. Okg/t钢，喷吹时间Ilmin;喷粉结束钢中[S] =0.0018%。LF炉精炼加入高碱度精炼渣，加入量9kg/t钢；控制钢包底吹氩气流量6. 5NL/ (min t 钢)；精炼结束钢渣氧化性(FeO+MnO) ( I. 1%，碱度(CaO)/(SiO2) = 5. 6，LF 炉精炼的脱硫时间18min，精炼结束钢中[S] = 0. 0008% ；RH和连铸过程采用正常操作，硫含量控制稳定，成品[S] = 0. 0008%
经此工艺X52MS硫含量变化如下表所示(重量百分比，％ )
权利要求
1.一种超低硫钢生产的方法，工艺路线为铁水喷镁脱硫预处理-转炉-钢包喷粉-LF 炉精炼-RH精炼-连铸；其特征在于，工艺中控制的技术参数为铁水喷镁脱硫预处理采用喷吹颗粒镁脱硫，脱后去除脱硫渣；脱后铁水中的[S]=0.002 0. 005% ；转炉转炉冶炼控制废钢硫含量< 0.010% ;控制转炉造渣料白灰的质量，白灰中硫含量要求彡0. 04重量％ ;控制转炉终点温度T = 1680 170(TC，硫含量[S] = 0. 004 0.010%，出钢采用采用铝铁强脱氧，出钢结束进行渣面脱氧；钢包喷粉到站温度T = 1610 1640°C，[Alt] = 0. 040 0. 100%;控制合理的喷吹速度和粉剂用量；LF炉精炼加入高碱度精炼渣精炼，加入量8. 0 12. Okg/t钢，钢包底吹氩气流量 6. 0 8. ONL/(min t钢)，LF炉精炼结束钢渣氧化性(FeO+MnO) ( I. 5%，碱度(CaO)/ (SiO2) = 4. 0 8. 0 ；LF炉精炼脱硫时间控制在15 30min。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，出钢采用铝铁强脱氧加入量为4.0 6.5kg/t钢；出钢结束向钢包渣面脱氧铝粒加入量为0. 4 0. 6kg/t钢。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，钢包喷粉速度40 60kg/min，喷吹粉剂用量4. 0 6. Okg/t钢；喷吹时间控制在10 15min。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的高碱度精炼渣成分按重量百分比为CaO :50 65%，SiO2S 5% ,Al2O3 :20 35%，Mg0 :3 8% ,CaF2 :3 5%，S < 0. 05%， 余量为不可避免的杂质。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，钢包脱硫粉剂成分按重量百分比为CaO 75% 90%，SiO2 :0% 5%，MgO :0% 8%，CaF2 :0% 7%，S 彡 0. 035%，余量为不可避免的杂质。
全文摘要
一种超低硫钢生产的冶炼工艺，属于炼钢技术领域。工艺路线为铁水喷镁脱硫预处理-转炉-钢包喷粉-LF炉精炼-RH精炼-连铸。工艺特点为铁水预处理采用喷吹颗粒镁脱硫；转炉冶炼采用优质废钢和白灰，出钢采用铝铁强脱氧并进行渣面脱氧；钢包喷粉控制合理的喷吹速度和粉剂用量；LF炉精炼控制高碱度精炼渣加入量和钢包底吹流量，精炼结束保证钢渣氧化性和碱度。本发明的优点在转炉终点硫含量控制不稳定的情况下可以快速实现超低硫钢冶炼；钢包喷粉脱硫喷吹时间在10～15min，LF炉精炼脱硫时间在15～30min，可以快速、稳定的将钢中硫含量控制在0.0010％以内，实现超低硫钢种批量、稳定控制。
文档编号C21C5/30GK102534120SQ201210050658
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者刘金刚, 史志强, 周金明, 姜中行, 孙硕猛, 张建师, 朱志远, 李战军, 柴玉国, 王东柱, 王文军, 白学军, 郝宁, 陈霞 申请人:首钢总公司